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1、一一 凝析气藏的形成凝析气藏的形成（一）基本概念（一）基本概念 地下地下：单一气相（油逆蒸发气化或分散于气相中），：单一气相（油逆蒸发气化或分散于气相中），为为凝析气凝析气地面地面：气、油同产，产气为主，液态烃称为：气、油同产，产气为主，液态烃称为凝析油凝析油 凝析气凝析气是指地下温度、压力条件下呈气态是指地下温度、压力条件下呈气态, ,随温度、压随温度、压力降低呈反凝析现象的一种特殊类型的天然气。反凝析过程力降低呈反凝析现象的一种特殊类型的天然气。反凝析过程中析出的液态烃类称为中析出的液态烃类称为凝析油。凝析油。 在地下深处较高温、高压条件下的烃类气体，采到地面在地下深处较高温、高压条件下的
2、烃类气体，采到地面后，温度、压力降低，凝结出部分液态烃，这种含有一定数后，温度、压力降低，凝结出部分液态烃，这种含有一定数量凝析油的气藏称为凝析气藏。量凝析油的气藏称为凝析气藏。逆凝结逆凝结: :压力减小气体变为液体压力减小气体变为液体, ,或液相增加或液相增加, ,与正常凝结刚好相反。与正常凝结刚好相反。逆蒸发逆蒸发: :压力增大液相反而减小压力增大液相反而减小, ,以至蒸发的现象以至蒸发的现象, ,与正常蒸发刚好相反。与正常蒸发刚好相反。泡点：泡点：温度（或压力）一定时，开始从液相中分离出第一批气泡的压力温度（或压力）一定时，开始从液相中分离出第一批气泡的压力（或温度）。（或温度）。对于纯
3、化合物，泡点也就是在某压力下的沸点。对于纯化合物，泡点也就是在某压力下的沸点。露点：露点：温度（压力）一定情况下，单一气体或气体混合物处于开始冷凝温度（压力）一定情况下，单一气体或气体混合物处于开始冷凝成液体的温度（或压力）。成液体的温度（或压力）。 汽液平衡时，液相的泡点即为汽相的露点。汽液平衡时，液相的泡点即为汽相的露点。饱和蒸汽压饱和蒸汽压：在密闭条件中，在一定温度下，与液体或固体处于相平衡：在密闭条件中，在一定温度下，与液体或固体处于相平衡的蒸气所具有的压力的蒸气所具有的压力。相图：相图：也称相态图、相平衡状态图，是用来表示相平衡系统的组成与一也称相态图、相平衡状态图，是用来表示相平衡
4、系统的组成与一些参数些参数(如温度、压力如温度、压力)之间关系的一种图之间关系的一种图 1、纯物质的临界状态、纯物质的临界状态（二）凝析气藏的形成（二）凝析气藏的形成表：表： 若干物若干物质的的临界参数界参数 物质名称物质名称临界温度临界温度()临界压力临界压力(atm)物质名称物质名称临界温度临界温度()临界压力临界压力(atm)水水二氧化碳二氧化碳氮氮硫化氢硫化氢甲烷甲烷乙烷乙烷丙烷丙烷正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷环戊烷环戊烷374.231.0-146.9100.4-82.132.396.8152.0134.9238.6218.572.933.588.945.848.242.036.036.0
5、44.6正戊烷正戊烷异戊烷异戊烷环己烷环己烷正己烷正己烷正庚烷正庚烷正辛烷正辛烷正癸烷正癸烷正十一烷正十一烷正十二烷正十二烷198.0187.8280.0234.7267.0296.7346.3369.4390.633.332.940.029.927.024.621.219.018.5物质名称物质名称临界温度临界温度()临界压力临界压力(atm)物质名称物质名称临界温度临界温度()临界压力临界压力(atm)水水二氧化碳二氧化碳氮氮硫化氢硫化氢甲烷甲烷乙烷乙烷丙烷丙烷正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷环戊烷环戊烷374.231.0-146.9100.4-82.132.396.8152.0134.9238.
6、6218.572.933.588.945.848.242.036.036.044.6正戊烷正戊烷异戊烷异戊烷环己烷环己烷正己烷正己烷正庚烷正庚烷正辛烷正辛烷正癸烷正癸烷正十一烷正十一烷正十二烷正十二烷198.0187.8280.0234.7267.0296.7346.3369.4390.633.332.940.029.927.024.621.219.018.5物质名称物质名称物质名称物质名称临界温度临界温度()临界温度临界温度()临界压力临界压力(atm)临界压力临界压力(atm)物质名称物质名称物质名称物质名称临界温度临界温度()临界温度临界温度()临界压力临界压力(atm)临界压力临界压力
7、(atm)水水二氧化碳二氧化碳氮氮硫化氢硫化氢甲烷甲烷乙烷乙烷丙烷丙烷正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷环戊烷环戊烷水水二氧化碳二氧化碳氮氮硫化氢硫化氢甲烷甲烷乙烷乙烷丙烷丙烷正丁烷正丁烷异丁烷异丁烷环戊烷环戊烷374.231.0-146.9100.4-82.132.396.8152.0134.9238.6374.231.0-146.9100.4-82.132.396.8152.0134.9238.6218.572.933.588.945.848.242.036.036.044.6218.572.933.588.945.848.242.036.036.044.6正戊烷正戊烷异戊烷异戊烷环己烷环己烷正己烷
8、正己烷正庚烷正庚烷正辛烷正辛烷正癸烷正癸烷正十一烷正十一烷正十二烷正十二烷正戊烷正戊烷异戊烷异戊烷环己烷环己烷正己烷正己烷正庚烷正庚烷正辛烷正辛烷正癸烷正癸烷正十一烷正十一烷正十二烷正十二烷198.0187.8280.0234.7267.0296.7346.3369.4390.6198.0187.8280.0234.7267.0296.7346.3369.4390.633.332.940.029.927.024.621.219.018.533.332.940.029.927.024.621.219.018.571.171.1的的的的P P- -V V曲线：曲线：曲线：曲线：（1）随）随P ，V
9、丙烷丙烷 ；（2）过）过A点后，点后，V丙烷丙烷继续继续 ，但，但P保持不变；保持不变；（3）过）过B点后，即使点后，即使加极大压力，加极大压力，V也不变也不变。87.887.8的的的的P P- -V V曲线：曲线：曲线：曲线：随随T，水平线段缩水平线段缩短（短（ABABAB） 。96.896.8的的的的 P P- -V V曲线曲线曲线曲线：水平线段缩成一点水平线段缩成一点KK，在此温度以上的曲线，在此温度以上的曲线，水平线段完全消失。水平线段完全消失。 气液两相共存的最高温度气液两相共存的最高温度K K1 1和最高压力和最高压力B B1 1，分别称为，分别称为临临界凝析温度界凝析温度和和临界
10、凝析压力临界凝析压力。 临界点临界点K K为泡点线（为泡点线（DB1DB1曲曲线）与露点线（线）与露点线（BK1BK1曲线）的曲线）的交点。交点。已经不再是两相共存的已经不再是两相共存的最高温度或压力。最高温度或压力。 K1K1为为临界凝结温度临界凝结温度（最高最高临界温度临界温度），代表气液两相并），代表气液两相并存的最高温度存的最高温度 2、双、双组分分烃类物系相物系相图B1B1为为临界凝结压力临界凝结压力，高于该值，高于该值，无论温度多高，体系也不能液化无论温度多高，体系也不能液化的压力。的压力。 等温加压情况下：等温加压情况下：AB12E，在，在A点物质为气相，加压至点物质为气相，加压
11、至B 点，开始出液滴（露点，开始出液滴（露点），压力继续增加至点），压力继续增加至1点，液体数量逐渐增点，液体数量逐渐增大；但从大；但从1到到2 点，加点，加压反而使液体逐渐减少，压反而使液体逐渐减少，气相增多，至气相增多，至2 点物质点物质全部气化。由全部气化。由12，等，等温增压出现气化特征，温增压出现气化特征，称为称为逆蒸发逆蒸发；由；由21，等温减压出现液化特征，等温减压出现液化特征，称为逆凝结。称为逆凝结。 等压升温情况下：等压升温情况下：CD43，C点为点为液体，升温至液体，升温至D 点，点，开始出气泡（泡点），开始出气泡（泡点），由由D4，气体数量逐，气体数量逐渐增大；但从渐增大
12、；但从43点，点，升温反而使气体数量升温反而使气体数量减少直至最终全部液减少直至最终全部液化。由化。由43，为逆凝，为逆凝结；由结；由34，为逆蒸，为逆蒸发。发。 逆凝结和逆蒸发现象出现于临界点与临界凝析温度点逆凝结和逆蒸发现象出现于临界点与临界凝析温度点和临界凝析压力点之间，常称之为和临界凝析压力点之间，常称之为“逆行区逆行区” 。这是凝。这是凝析气藏形成的基本原因。析气藏形成的基本原因。 某种多某种多组分分烃类物系的相物系的相图K-K-临界点临界点(T=52.8)(T=52.8)；K K1 1- -临界凝结温度；临界凝结温度； 1-1-压力超过泡点压力超过泡点压力的油藏；压力的油藏；2-2
13、-压力超过露点压力超过露点压力的凝析气藏；压力的凝析气藏； 3-3-单相气藏单相气藏( (纯气纯气藏藏) )； 4-4-泡点曲线；泡点曲线； 5-5-露点曲线；露点曲线； 6-6-物系中液体所物系中液体所占体积百分率；占体积百分率； A-A-纯气藏；纯气藏； B-B-凝析气藏；凝析气藏； C-C-油藏；油藏； D-D-油气藏油气藏 3、多多组分分烃类物系的相物系的相态与凝析气藏的形成与凝析气藏的形成 存液相存液相存气相存气相气液双相气液双相凝析气凝析气等等温温条条件件下下开开采采开开正正常常采采地地面面（18.7MPa）（15.5MPa） 凝析气藏以高气油比（凝析气藏以高气油比（600800m
14、3气气/m3油）和轻烃油）和轻烃组分高度富集为特征。组分高度富集为特征。 在一定温度、压力范围内，存在逆蒸发和逆凝结现象，在一定温度、压力范围内，存在逆蒸发和逆凝结现象，使一部分液态烃反溶于气相形成单一气相。使一部分液态烃反溶于气相形成单一气相。 在地下烃体系呈气相，在地面同时有气和凝析油产出。在地下烃体系呈气相，在地面同时有气和凝析油产出。 并不是地下所有气体采到地面都变成了并不是地下所有气体采到地面都变成了凝析油。凝析油。凝析气藏特征：凝析气藏特征：凝析气藏的形成条件：凝析气藏的形成条件： 烃类物系中气体数量多于液体数量烃类物系中气体数量多于液体数量, ,才能为液相反溶于气才能为液相反溶于
15、气相创造有利条件；相创造有利条件； 地层埋藏较深，地层温度介于烃类物系的临界温度与凝析地层埋藏较深，地层温度介于烃类物系的临界温度与凝析温度之间，温度之间，地层压力超过该温度的露点压力地层压力超过该温度的露点压力，这种物系才可能，这种物系才可能发生显著的逆蒸发现象。发生显著的逆蒸发现象。 因此，随着埋深增加，地层温度和压力会增加。因此，随着埋深增加，地层温度和压力会增加。当地层温当地层温度达到油度达到油- -气物系的临界温度时气物系的临界温度时，地层压力越大，油气物系越，地层压力越大，油气物系越容易转化为单相气态，大大促进地下储集层内油气的运移，形容易转化为单相气态，大大促进地下储集层内油气的
16、运移，形成凝析气藏。成凝析气藏。说明：石油和天然气都是成分非常复杂的混合物，其临界条说明：石油和天然气都是成分非常复杂的混合物，其临界条件非常复杂。石油件非常复杂。石油- -甲烷物系必须加压到甲烷物系必须加压到100MPa100MPa以上，才能以上，才能变成单相气态。但实验证明，流体性质和外界条件等因素都变成单相气态。但实验证明，流体性质和外界条件等因素都可以改变油可以改变油- -气物系的临界压力气物系的临界压力（1 1）在石油）在石油- -甲烷物系中，存在甲烷最近的同系物时，可以甲烷物系中，存在甲烷最近的同系物时，可以大大降低其临界压力，便于石油向气相过渡大大降低其临界压力，便于石油向气相过
17、渡（2 2）石油密度越小，临界压力越低；重质高含硫石油在）石油密度越小，临界压力越低；重质高含硫石油在50MPa50MPa时也不可能转化为气态时也不可能转化为气态（3 3）用）用COCO2 2代替代替CHCH4 4，可以降低油，可以降低油- -气物系的临界压力气物系的临界压力（4 4）岩石的存在可以降低油）岩石的存在可以降低油- -气物系的临界压力，特别是对气物系的临界压力，特别是对高胶质石油高胶质石油（5 5）岩石中含水时，会增大油）岩石中含水时，会增大油- -气物系的临界压力气物系的临界压力（三）地下油气藏相态的识别（三）地下油气藏相态的识别收集地层压力、地层温度及地层条件下油收集地层压力、地层温度及地层条件下油-气物系的烃类气物系的烃类组分百分含量组分百分含量, , 编制烃类物系的相图。编制烃类物系的相图。2 2、根据油气成分的经验预测法、根据油气成分的经验预测法Z=A+B+BCCCCC=12345+Z450Z450纯气藏纯气藏80Z45080Z450凝析气藏凝析气藏15Z8015Z80带油环凝析气藏带油环凝析气藏7Z157Z15凝析气油藏凝析气油藏Z7Z7油油 藏藏A=C2/C31、编制油、编制油气物系的相图气物系的相图
